Solarheizung. Schema, Beschreibung

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Solarheizung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Seit Beginn des XNUMX. Jahrhunderts werden Solarwarmwasserbereiter zur Heizung und Warmwasserbereitung eingesetzt. Bis heute sind in einer Reihe von Ländern (USA, Deutschland, Norwegen) mit staatlicher Unterstützung von Energiesparprogrammen Solarkollektoren aus Polymerkunststoffen mit Verglasung auf Dächern oder auf verglasten Veranden weit verbreitet.

Der Aufbau des Solarmodul-Warmwasserbereiters ist sehr einfach (Abb. 3.3). Ein Flachbildschirm mit an der Unterseite angeschweißten Rohren wird von den Sonnenstrahlen beleuchtet. Es werden auch rohrlose Siebe in Form von zwei Platten mit einem Schlitzspalt dazwischen verwendet. Das Sieb ist über Rohre mit dem oberen und unteren Teil des Lagertanks verbunden. Im Kreislauf entsteht eine natürliche Zirkulation: Kaltes Wasser gelangt vom unteren Teil des Tanks in die Rohre, in den Siebrohren erwärmtes Wasser mit geringerer Dichte fließt in den oberen Teil des Tanks. Die obere Platte des Bildschirms ist mit schwarzer Mattfarbe lackiert, um die Absorption der Strahlungsenergie zu erhöhen, und zum Schutz vor Niederschlägen mit Glas oder Polymerfolie bedeckt. In Regionen mit Minustemperaturen wird der Kreislauf mit einer wässrigen Frostschutzlösung gefüllt; Durch Sonneneinstrahlung erhitztes Frostschutzmittel gibt in einem Röhrenwärmetauscher Wärme an das Wasser des Speichers ab.

Solarheizung
Abb.3.3. Der einfachste Solarwarmwasserbereiter

Norwegische Energieexperten schätzen, dass die jährliche Energieeinsparung durch Solarheizungen in Nordeuropa 250.300 kWh pro Quadratmeter Kollektorfläche beträgt. Die Kosten für Solarkollektoren betragen in Norwegen etwa 80 Euro pro Quadratmeter, inklusive Schutzbeschichtung bei der Installation auf dem Dach. Die Amortisationszeit beträgt bei den aktuellen Strompreisen in Norwegen etwa 10 Jahre. Gleichzeitig wird eine Umweltbelastung durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe in Kesseln traditioneller Wärmekraftwerke und Kesselhäuser ausgeschlossen.

Es gibt auch Luft-(Kalor-)Solarheizsysteme auf der Welt. Die im Solarkollektor erwärmte Luft strömt durch einen Wärmespeicher – einen mit Schotter oder Kieselsteinen gefüllten Behälter. Ist eine Beheizung des Raumes erforderlich, wird die Raumluft mit einem Ventilator durch eine Kieselschicht getrieben. Die Luft-Solaranlage kann auch ohne Wärmespeicher betrieben werden. Dabei treibt der Ventilator die Raumluft direkt durch den Luftsolarkollektor.

Eine neue Möglichkeit, Sonnenstrahlung zum Heizen zu nutzen, ist die Verwendung von Fensterglas, das mit einer Polyesterfolie mit Metallbeschichtung bedeckt ist. Dieses Glas ist für die Strahlen des Lichtwellenlängenbereichs, die im Sonnenspektrum die maximale Energie tragen, transparent, reflektiert jedoch Infrarotstrahlung aus dem Raum und sorgt so für einen „Treibhauseffekt“ in der Wohnung. Solche Brillen werden in Finnland zunehmend verwendet.

Solarenergie kann zur Entsalzung von Meerwasser und verschmutztem Wasser genutzt werden. Der einfachste Solarbrenner ist ein mit einer dünnen Schicht Salzwasser gefülltes Gefäß; Die auf das Gefäß konzentrierten Sonnenstrahlen verdampfen das Wasser. Der Dampf kondensiert an einer geneigten flachen Wand und das Kondensat fließt in den Entsalzungswassersammler. Es wurden auch Solarkühlanlagen entwickelt, bei denen das Kältemittel (Ammoniak) durch Sonneneinstrahlung verdampft und weiter am Absorptionskältekreislauf teilnimmt. Solarthermische Anlagen (Thermopaneele, Warmwärmeversorgungsanlagen, Solardestillerien) werden von Mashinostroenie NPO in Reutov, Region Moskau, hergestellt.

Solarenergie wird auch in kleinen Hochtemperaturanlagen genutzt (Abbildung 3.4). Die Sonnenstrahlen werden durch einen Parabolspiegel auf einen erhitzten Gegenstand (zum Beispiel einen Schmelztiegel) fokussiert.

Abb.3.4. Solarheizung

Im Vergleich zum Heizen in Öfen bieten solche Anlagen eine intensivere Erwärmung und einen saubereren Prozess. Das gleiche Gerät haben "Solarküchen".

Autor: Labeish V.G.

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